import java.util.*;

/**
 * 18. 四数之和
 * @author: shiding
 * @data: 2022/5/22 11:24
 **/
public class FourSum {

    public static void main(String[] args) {
//        int nums[] = {1, 0, -1, 0, -2, 2};
//        int nums[] = {0, 0, 0, 0};
//        int nums[] = {2, 1, 0, -1};
//        int nums[] = {-2,-1,-1,1,1,2,2};
//        int nums[] = {2,2,2,2,2};
        int nums[] = {0,0,0,-1000000000,-1000000000,-1000000000,-1000000000};

        List<List<Integer>> lists = fourSum(nums, -1000000000);
    }


    /**
     * 四数之和
     * 核心点 ： 排序 + 双指针
     * 第一、第二个 数字进行循环遍历  后面两位数 使用 左右指针的方式进行操作
     * 细节点：
     *  - 只有4个数的情况 直接操作 无需循环
     *  - 前4个数累加已经 大于 目标值 直接跳过 （由于是排序列表）
     *  - int 累加 大于 int 值  所以 将累加的sum 指定为 long 类型
     *  - 左右指针 重复数字跳过  避免重复计算
     *
     * @param nums
     * @param target
     * @return
     */
    public static List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {
        List<List<Integer>> l = new ArrayList();
        if (nums == null || nums.length < 4) {
            return l;
        }
        if (nums.length == 4 &&  (long)  nums[0] + nums[1] + nums[2] + nums[3] == target) {
            l.add(Arrays.asList(nums[0], nums[1], nums[2], nums[3]));
            return l;
        }
        Arrays.sort(nums);
        for (int i = 0; i < nums.length - 3; i++) {
            if ((long) nums[i] + nums[i + 1] + nums[i + 2] + nums[i + 3] > target) {
                break;
            }
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
                continue;
            }
            for (int j = i + 1 ; j < nums.length-2; j++) {
                if (j > i + 1 && nums[j] == nums[j - 1]) {
                    continue;
                }
                int left = j + 1;
                int right = nums.length - 1;
                while (left < right) {
                    long sum = (long)  nums[i] + nums[j] + nums[left] + nums[right];
                    if (sum == target) {
                        l.add(Arrays.asList(nums[i], nums[j], nums[left], nums[right]));
                        while (left < right && nums[right] == nums[right -1]) {
                            right--;
                        }
                        right--;
                        while (left < right && nums[left] == nums[left + 1]) {
                            left++;
                        }
                        left++;
                    } else if (sum > target) {
                        right--;
                    } else {
                        left ++;
                    }
                }
            }
        }
        return l;
    }
}
